141920. lajstromszámú szabadalom • Hőkicserélő főképpen transzformátorok hűtésére

Megjelent 1953. évi február hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 141.920. SZÁM. 21. d2

.48—55. OSZTÁLY. — F—11494. ALAPSZÁM. Hőkicserélő, főképen transzformátorok hűtésére. Forgó László, oki. gépészmérnök Budapest. A bejelentés napja: 1948 július 15 Folyadéktöltésű (olajtöltésü)__villamos transzformátoroknál az elektromos veszteségek hőfejlődést okoznak. Az ilymódon keletkező hőt a transzformátorból külön hűtőberendezéssel kell elvezetni, nehogy annak hőmérséklete a megengedett legnagyobb üzemi hőmérséklet fölé emelkedjen és a tekercseken alkalmazott szigetelőanyagok károsan felmelegedjenek, sőt elégjenek. Transzformátorok hűtésénél különböző megoldások ismeretesek. Egyes gyártmányoknál az olaj hűtésére a központi fűtéseknél használatos radiátorokhoz teljesen hasonló fűtőtesteket alkalmaznak a transzformátor olajtartányának oldalain olymódon, hogy a fűtőtestek közvetlen öszszeköttetésben vannak a transzformátor olajterével. A fűtőtesteken az olaj átáramlik, átadja melegét a környező levegőnek és lehűlve visszaáramlik az olajtérbe. Más gyártmányoknál a transzformátor olajtartányának oldalait hullámosan meghajlítják, miáltal bordák keletkeznek, amelyeket belül az olaj, kívül a levegő érint és ilymódon biztosítják a hűtőhatást. Ismeretes továbbá oly megoldás is, ^amelynél a hűtőfelület közönséges sima csövekből áll, amelyek U-alakban meg vannak hajlítva. Az U-csövek a transzformátorköpeny oldalfalához csatlakoznák, egyik szárukkal felül, a másikkal alul olymódon, hogy az olaj átáramolhasson a csöveken, amelyeket kívülről a levegő hűt. Ezek a csövek nyalábok alakjában vannak elhelyezve a transzformátorköpeny oldalain. Ugyancsak ismeretesek olyan megoldások, amelyeknél a hőközlő felületeket a levegőoldalon, ahol a hőátadás rosszabb, bordázattal látják el a hőátadás javítása céljából. Javasoltak már olyan megoldást is, amelynél a csövekkel kapcsolatosan áttörésekkel ellátott szárnyakat alkalmaztak. Elvileg ez a megoldás minden további nélkül alkalmazható volna transzformátorhűtőkhöz is, azonban ez esetben a csöveken belül egy igen rossz hőátadási tényezővel bíró folyadék: olaj áramlik és ez mindazt az előnyös hőhatást, amit a fenti szabadalom szerinti szárnyas csövekkel egyébként el lehet érni, igen nagy mértékben lerontja. Hiába van ugyanis megoldva a csőnél az eddigi külső rossz hőátadás megjavítása, ha a csövön belül ugyancsak rossz a hőátadás, amely a hőátvitelt továbbra is akadályozza. A találmány azt célozza, hogy minden olyan esetben, amikor a csövön belül olyan közeg áramlik, amelynek fizikai tulajdonságainál fogva rossz a hőátadási tényezője, a hőátadást a csövön belül is megjavítja és ezáltal lehetővé tegye, hogy a szárnyas cső egyébként előnyös hőközlő képessége ilyen esetekben is teljes mértékben érvényesülhessen. A találmány szerint a már ismert szárnyas csöveket vagy más, szárnyakkal ellátott, üreges idomokat belül válaszfalakkal, bordákkal vagy ezek kombinációjával látjuk el. E válaszfalak, illetőleg bordák egy darabból készülnek a csővel és azt a célt szolgálják, hogy megjavítsák a hőátadást a csövön belül, miáltal a cső hőközlőképessége lényegesen megjavul és a külső bordázat hőkicserélő hatása teljesen érvényre jut. A találmányt bővebben a csatolt rajzon ábrázolt példaképeni kiviteli alakok leírása kapcsán ismertetjük. A rajzon az 1., 2., 3. ábrák szárnyas csövet, a 4. ábra pedig lapított üreges keresztmetszetű szárnyas idomot ábrázolnak metszetben. Az 5—9. ábrák alkalmazási példákat mutatnak vázlatos ábrázolásban. Az —a— csövek belül a találmány szerinti —b— válaszfalakkal vagy —c— bordákkal vagy ezek. kombinációjával vannak ellátva. Az —a— csövön belül az —e— térben áramlik az egyik közeg: (pl. víz, olaj stb.), a csövön kívül—f—irányban a másik közeg (pl. levegő). A csövön belül alkalmazott válaszfalak, ill. bordázat nemcsak a cső belső felületét, azaz a hőátadó felületet növeli, hanem úgy turbulens, mint lamináris áramlásnál növel a belső hőátadási tényezőt magát* is, minek folytán hőkicserélő hatása tehát fokozott. A találmány lehetővé teszi olyan transzformátorhűtők előállítását, amelyek az eddig ismert és bevezetésben körülírt hűtőkkel nem voltak megoldhatók. Ugyanis a sima csövekből álló hűtő hőátadása a csövön kívül a levegő oldalon és a csövön belül az olaj oldalon egyaránt nagyon rossz, ezért igen sok csőre van szükség a kellő hőkicserélődés biztosítására. Ugyanez vonatkozik arra a gyakran alkalmazott megoldásra is, amikor hűtő gyanánt a központi fűtéseknél használt radiátorokhoz hasonló fűtőtesteket alkalmaznak, valamint arra is, ha magát, a transzformátor olajtartányt képezik ki hullámosan bordázott oldalfalakkal. Ha pedig a fent-